Présentation du règne animal
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UE2 : Histologie – Biologie du développement Chapitre 1 : Présentation du règne animal Docteur Bertrand FAVIER Année universitaire 2011/2012 Université Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits réservés. Classification des animaux et biologie du développement • Présentation du règne animal • Développement embryonnaire et organisation générale des animaux • Les annexes embryonnaires des vertébrés Procaryotes Eucaryotes Les six règnes du vivant Plantes Champignons Animaux Protistes Archaebactéries Eubactéries I. Présentation du règne animal 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Définition du règne animal Éléments de systématique Notion d’espèce Notion de phylum ou embranchement La théorie de l’évolution Homologie et analogie Classement phénétique et classement phylogénétique I. 1) Définition du règne animal • • • • • • • Eucaryotes Hétérotrophes Pluricellulaires Glycogène Sans paroi Tissus nerveux et musculaires Reproduction sexuée à stade diploïde prédominant Concerne aussi les champignons Il existe des exceptions ! I. 1) Définition du règne animal zygote blastula segmentation fécondation 2N gastrula gamètes mâles gamètes femelles N développement embryonnaire (développement post-embryonnaire) éclosion ou adulte mise-bas reproducteur •Adulte ou imago : forme capable de reproduction sexuée •Larve : forme libre, apparaissant à l’éclosion de l’œuf et présentant des différences importantes avec la forme adulte •Embryon : organisme en voie de développement (depuis l’œuf jusqu’à une forme autonome et active) •Fœtus : embryon de plus de trois mois, chez l’homme uniquement I. 2) Éléments de systématique • Classification qui repose sur des critères de ressemblance : – Morphologie – Anatomie – Développement – Génétique –… Chordés Reptiles Mammifères Oiseaux I. 2) exemples Phylum Arthropodes Chordés Chordés Classe Insectes Mammifères Mammifères Ordre Diptères Carnivores Primates Famille Muscidés Canidés Hominidés Genre Musca Canis Homo Espèce domestica familiaris sapiens I. 3) Notion d’espèce Définition biologique : Ensemble d’individus descendant les uns des autres, qui se ressemblent, et qui n’ont qu’entre eux des échanges génétiques. Exceptions : Critère de ressemblance Chiens Critère de fécondité Cheval et âne Nomenclature binomiale L’espèce est l’unité de classification I. 4) Notion de phylum ou embranchement Tous les animaux d’un même phylum ont le même plan d’organisation Images prises sur le site "Biology Labs Online" http://www.okc.cc.ok.us/biologylabs/index.htm I. 5) La théorie de l’évolution Darwin : La théorie s'appuie maintenant sur des données de : •Reproduction à l'identique : •La paléontologie (fossiles, notion d'hérédité théorie des équilibres ponctués) •Variabilité individuelle •La génétique (théorie •Excès de fécondité, limitation synthétique ou néodarwinisme, des ressources donc théorie neutraliste, analyse de compétition entre individus séquence) •Sélection naturelle •L’embryologie (récapitulation de Haeckel, conservation des Évolution et adaptation des mécanismes embryologiques) espèces I. 6) Homologie et analogie Biologie, éd Campbell, DeBoeck L’hypothèse d’homologie se fait sur des critères de ressemblance ou d’identité des connexions Des ressemblance héritées d’un ancêtre commun constituent des homologies ou synapomorphies I. 6) Homologie et analogie L'homologie est d'abord une hypothèse car il faut démonter l’existence de cette structure ancestrale et définir le taxon dont on parle Ex : aile de l’oiseau, bras de l’homme (tétrapodes) Ex : radius de l’homme, radius du dauphin (tétrapodes) Analogie ou homoplasie : ressemblance par convergence Ex : Oeil des insectes, oeil de l’homme (vision) Ex : Aile d’oiseau, aile de chauve-souris (vol) Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin I. 7) Classement phénétique et … Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin I. 7) … classement phylogénétique II. Développement embryonnaire et organisation générale des animaux 1) 2) 3) 4) 5) Formation de tissus Développement et symétrie corporelle des eumetazoaires Prostomiens et deutérostomiens Le coelome des prostomiens Les deutérostomiens Développement embryonnaire et organisation générale des animaux Schéma II. 1) Formation de tissus Parazoaires Pas de vrais tissus, corps sans symétrie Spongiaires Eponges En des termes de En bordeaux vert le nom d'un systématiques, subdiviser le embranchementpour important En roseanimal des exemples de cet règne embranchement d'animaux (nom commun ou nom latin), avec leur illustration http://www.okc.cc.ok.us/biologylabs/index.htm Eumetazoaires Formation de tissus : deux ou trois feuillets embryonnaires II. 2) Développement et symétrie corporelle des eumetazoaires Radiaires Diblastiques Cnidaires Méduse Hydre http://www.okc.cc.ok.us/biologylabs/index.htm Artiozoaires Triblastiques Segmentation II. 3) Prostomiens et Deutérostomiens Coelome Triblastiques Blastopore Artiozoaires II. 4) Le coelome des prostomiens Hyponeuriens Acoelomates Pseudocoelomates Coelomates II. 4) Le coelome des prostomiens Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin Acoelomates Plathelminthes Taenia sp Fasciola hepatica Shistosoma sp Pseudocoelomates Némathelminthes Ankylostomes Oxyures (œufs) Trichines (larves) Caenorhabtitis elegans II. 4) Le coelome des prostomiens Coelomates Mollusques Annélides Calmar Lombric Escargot Moule Homard Arthropodes Mouche Epeire Sangsue Prostomiens, Hyponeuriens II. 5) Les deutérostomiens Epithélioneuriens Echinodermes Étoile de mer Epineuriens Chordés Homo sapiens Les animaux : exemple d'arbre phylogénétique Biologie, éd Campbell, DeBoeck III. Les vertébrés et leurs annexes 1) 2) 3) 4) Présentation des vertébrés Définition des annexes embryonnaires Étude d'un exemple : l'embryon de poulet Les différents types de placentation des mammifères III. 1) Présentation des vertébrés III. 2) Définition des annexes embryonnaires Organes provisoires • Situés en dehors du corps de l'embryon (on les appelle aussi annexes extra-embryonnaires) • Qui n'interviennent pas dans la formation des ses propres organes • Qui assurent sa protection et sa nutrition • Abandonnés ou résorbés à la naissance III. 2) Définition des annexes embryonnaires 4 annexes : Tube nerveux Vésicule vitelline Allantoïde Ectoderme Chorde Amnios Somatopleure Splanchnopleure Endoderme Schéma d'une coupe transversale d'un chordé Chorion III. 3) Étude d'un exemple : l'embryon de poulet 20 heures Blanc de l'oeuf Ectoderme Mésoderme Endoderme Jaune de l'oeuf III. 3) Étude d'un exemple : l'embryon de poulet Membrane vitelline 33 heures embryon Ectoderme Chorion = + somatopleure Vésicule vitelline = Endoderme + splanchnopleure III. 3) Étude d'un exemple : l'embryon de poulet 72 heures Ectoderme Amnios = + somapleure III. 3) Étude d'un exemple : l'embryon de poulet 6,6 j Chorde Tube digestif Tube nerveux amnios chorion Cavité amniotique Coelome extra embryonnaire allantoïde Vésicule vitelline III. 4) Les différents types de placentation des mammifères Les différents types de placentation Indécidués Placenta diffus Epithélio-chorial Porc, cheval, cétacés, éléphants (Conjonctivo- ou syndesmo-chorial) Placenta cotylédonaire Ruminants Décidués Endothélio-chorial Placenta zonaire Carnivores Placenta discoïde Hémo-chorial Anatomie comparée comparée des chordés, Beaumont et Cassier, Bordas Bordas Insectivores, chiroptères, rongeurs, primates Lexique • Embolie : – • Mouvement des cellules à la surface de l’embryon lors de la gastrulation. Noms de feuillets embryonnaires. Ces termes ne sont pas synonymes et la définition de chacun d’eux peut être différente selon l’embryon concerné. Facteur de transcription – • – • Terme utilisé abusivement par les biologistes du développement pour désigner une protéine (ou le gène codant pour celle-ci) qui se lie aux séquences régulatrices d’un ou plusieurs gènes cibles afin d’en modifier la fréquence de transcription. Sensu stricto, le terme devrait être réservé aux co-facteurs de la polymérase qui se lient sur la séquence promotrice des gènes. Facteur de croissance – Terme désignant habituellement toute protéine ou substance susceptible d’avoir un effet sur la croissance des cellules. Abusivement, en biologie du développement le terme est utilisé pour désigner toute protéine ou fraction de protéine excrétée par un groupe de cellule et susceptible d’avoir un effet sur la croissance ou la différentiation de cellules cibles. Ces facteurs de croissances font partie de voies de signalisation. • Dans un gène, zone codant pour un homéodomaine. Homeobox en anglais Homéodomaine – • Transformation d’une structure en une copie d’une autre structure, selon la définition originelle de Bateson. La définition actuellement acceptée est l’appariation d’une structure morphologiquement identifiable et un minimum fonctionnelle. Homéoboite : – • Se dit d’un organisme vivant qui se nourrit de matières organiques produites par d’autres êtres vivants. C’est donc le cas des animaux et des champignons mais pas des plantes. Homéose : – Épiblaste, ectoderme, ectoblaste, épiderme : – • Mouvement des cellules à l’intérieur de l’embryon lors de la gastrulation. Hétérotrophe : Épibolie : – • • Domaine fonctionnel d’une protéine qui sert à la liaison avec l’ADN, de type hélice-bouclehélice, rencontré, entre autres, dans les protéines codées par les homéogènes. Homéogène – Synonyme de gène homéotique. Gènes dont la mutation provoque une homéose. Chez les animaux, aussi appelés gènes Hox, ce sont tous des gènes à homéodomaine. Ils sont groupés en un ou plusieurs complexes de gènes. Lexique 2 • Hypoblaste, endoderme, endoblaste : – • – – • Position du zeugopode antérieur des mammifères avec radius et ulna croisé. Correspond chez l’Homme à la position de l’avant bras quand la paume est tournée vers le sol. – Prostomiens, protostomiens: – Deux termes équivalents qui désignent les animaux dont le blastopore (formé à la gastrulation) est à l’emplacement de la future bouche. Ce groupe s’oppose aux deutérostomiens. • Synonyme de Organisme Génétiquement Modifié : organisme dont le génome a été modifié par des technologie de l’ADN recombinant. Synonyme de transgénique classique ou transgénèse additionnelle : lignée de souris(ou autre mammifère) obtenue par une technique consistant à ajouter dans un endroit non maitrisé du génome, plusieurs copies d’un transgène, qui est un ADN construit in vitro par des technologies de l’ADN recombinant. Récepteur tyrosine-kinase Substance naturellement produite par un embryon, diffusible, qui forme un gradient de concentration, et dont l’effet sur la morphogenèse dépend de cette concentration. Les ARN messager de bicoid et nanos sont des morphogènes de l’embryon de drosophile, l’acide rétinoïque n’est pas un morphogène des embryons de vertébrés. Pronation : – • Tissu de soutien, de « remplissage » embryonnaire, dérivé du mésoderme. Chez l'adulte, les histologistes appellent aussi mésenchyme, un tissu conjonctif commun indifférencié, surtout lorsque celui-ci possède le caractère lâche du mésenchyme embryonnaire. Par abus de langage, on oppose usuellement mésenchyme à parenchyme qui désigne les tissus nobles des organes. Transgénique : Morphogène : – • Noms de feuillets embryonnaires. Ces termes ne sont pas synonymes et la définition de chacun d’eux peut être différente selon l’embryon concerné. Mésenchyme : – • • Protéine transmembranaire qui comporte généralement un domaine extracellulaire de liaison à un liguant de type peptidique, et un domaine intracellulaire avec un fonction tyrosine –kinase qui modifie d’autres protéines cibles à l’intérieur du cytoplasme. Beaucoup de voies de signalisation en embryologie (et dans d’autres domaines) impliquent des « facteurs de croissance » dont les récepteurs sur les cellules cibles sont de type récepteur tyrosine-kinase Supination : – Position du zeugopode antérieur des mammifères avec radius et ulna parallèle. Correspond chez l’Homme à la position de l’avant bras quand la paume est tournée vers le haut. Cette position n’est pas/plus accessible à certains mammifères selon leur adaptation à la course à l’exemple du cheval ou des ruminants. Si vous souhaitez que d’autres termes soient définis dans le lexique, mentionnez-les dans les SQR. Mentions légales L'ensemble de cette œuvre relève des législations française et internationale sur le droit d'auteur et la propriété intellectuelle, littéraire et artistique ou toute autre loi applicable. Tous les droits de reproduction, adaptation, transformation, transcription ou traduction de tout ou partie sont réservés pour les textes ainsi que pour l'ensemble des documents iconographiques, photographiques, vidéos et sonores. Cette œuvre est interdite à la vente ou à la location. Sa diffusion, duplication, mise à disposition du public (sous quelque forme ou support que ce soit), mise en réseau, partielles ou totales, sont strictement réservées à l’université Joseph Fourier (UJF) Grenoble 1 et ses affiliés. 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